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复杂氧化还原反应离子方程式

来源:未知作者:周广 点击:所属专题: 氧化还原反应方程式 离子方程式书写
高中化学涉及的反应是以氧化还原反应为主题,又经常以离子方程式的形式来体现,在高考题中经常涉及的一些复杂氧化还原反应离子方程式的书写,对于高三学生来讲往往是一道不可逾越的墙,究竟有没有一种可行有效的方法解决这个问题呢?笔者通过对众多氧化还原反应的离子方

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     高中化学涉及的反应是以氧化还原反应为主题,又经常以离子方程式的形式来体现,在高考题中经常涉及的一些复杂氧化还原反应离子方程式的书写,对于高三学生来讲往往是一道不可逾越的墙,究竟有没有一种可行有效的方法解决这个问题呢?笔者通过对众多氧化还原反应的离子方程式书写的体验中找到了一种行之有效的方法,并把这个方法称之为分解法。

  1.必须掌握的元素及其形成的具有强氧化性和强还原性的物质或离子

  (1)高中新课程教材中所涉及的元素有:

  Na、A、Fe、Cu、Si、N、O、S、Cl、Br、I

  (2)元素形成具有强氧化性和强还原性的物质或离子的归纳:

  强氧化性物质或离子:Na2O2、Fe3+、Fe(OH)3、Fe2O3、Fe3O4、NO、NO2、HNO3(浓)、HNO3(稀)、O2、O3、H2O2、H2SO4(浓)、Cl2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2、Br2、I2、KMnO4(H+)、K2Cr2O7(H+)

  强还原性物质或离子:Fe2+、FeO、Fe3O4、Fe(OH)2、FeS、FeS2、FeBr2、FeI2、CuS、Cu2S、Cu2O、CuH、SO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3、H2S、Na2S、NaHS、Na2S2O3、NaI

  (3)下表是你必须掌握的转化关系:(图一)

复杂氧化还原反应离子方程式
 
 

  2.复杂的氧化还原反应离子方程式的书写方法——分解法(图二)

复杂氧化还原反应离子方程式
分解法

  3.典型例题分析

  例题:按要求书写下列反应的离子方程式:

(1)写出Ca(ClO)2和SO2反应的离子方程式;

(2)写出碱性条件下Cl2和Na2S2O3反应的离子方程式;

(3)写出碱性条件下NaClO和FeSO4反应的离子方程式;

(4)写出酸性条件下NO2和FeSO4反应的离子方程式;

(5)写出HNO3(稀)和FeSO4反应的离子方程式;

(6)写出酸性条件下KMnO4和FeSO4反应的离子方程式;

(7)写出酸性条件下K2Cr2O7和FeSO4反应的离子方程式;

(8)写出HNO3(稀)和FeS反应的离子方程式;

(9)写出HNO3(稀)和Cu2S反应的离子方程式;

(10)写出酸性条件下H2O2和FeSO4反应的离子方程式。

 

解析:(1)写出Ca(ClO)2和SO2反应的离子方程式:

  第一步:找出发生氧化还原反应的粒子:ClO-和SO2

  第二步:合理地预测产物:ClO-+SO2→Cl-+SO42-

  第三步:配电子,由于ClO-→Cl-是得到2e-;SO2→SO42-是失去2e-,因此,得失电子已经相等了

  第四步:配电荷,实际SO2是被氧化为H2SO4,写离子方程式时,H2SO4是要拆的,因此写成SO42-形式,因此该反应所产生的溶液是呈酸性的,用H+来配电荷,显然是加在生成物的一边,并且得加2个H+,即ClO-+SO2→Cl-+SO42-+2H+

  第五步:配原子,反应是遵循质量守恒定律的,因此反应前后,相应原子个数要相等的,显然反应物的一边要加1个H2O,即ClO-+SO2+H2O→Cl-+SO42-+2H+

    第六步:后期处理:由于溶液中还存在Ca2+,因此还生成微溶性的CaSO4物质。当在第五步的基础上,分别在反应物和生成物的一边各加1个Ca2+时,还要注意到的Ca(ClO)2的情况,1个Ca2+是结合了2个ClO-的。所以应该是这样子的结果:Ca2++2ClO-+2SO2+2H2O=CaSO4↓+2Cl-+ SO42-+4H+

  (2)写出碱性条件下Cl2和Na2S2O3反应的离子方程式:

  第一步:找出发生氧化还原反应的粒子:Cl2和S2O32-

  第二步:合理地预测产物:Cl2+S2O32-—Cl-+SO42-

  第三步:配电子:由于Cl2→2Cl-是得到2e- ;S2O32-→2SO42-是失去8e,因此,配平得失电子的结果是:4Cl2+S2O32-→8Cl-+2SO42-

  第四步:配电荷:因为本题明确地说明是在碱性条件下,显然是用OH-来配电荷,应该是加在反应物的一边,并且得加10个OH-,即4Cl2+S2O32-+10OH-→8Cl-+2SO42-

  第五步:配原子:反应是遵循质量守恒定律的,因此反应前后,相应原子个数要相等,显然生成物的一边要加5个H2O,即4Cl2+S2O32-+10OH-→8Cl-+2SO42-+5H2O

  第六步:后期处理:由于溶液中不存在生成微溶性或难溶性物质的可能,该拆的也已经拆了,所以也不需要后期处理了。最终的结果是:4Cl2+S2O32-+10OH-=8Cl-+2SO42-+5H2O

  (3)写出碱性条件下NaClO和FeSO4反应的离子方程式:

  第一步:找出发生氧化还原反应的粒子:ClO-和Fe2+

  第二步:合理地预测产物:ClO-+Fe2+—Cl-+Fe3+

  第三步:配电子:由于ClO- → Cl-是得到2e-;Fe2+→Fe3+是失去1e-,因此,配平得失电子的结果是:

  ClO-+2Fe2+—Cl-+2Fe3+

  第四步:配电荷:因为本题明确地说明是在碱性条件下,显然是用OH—来配电荷,应该是加在生成物的一边,并且得加2个OH- ,即ClO-+2Fe2+—Cl-+2Fe3++2OH-

 

  (8)写出HNO3(稀)和FeS反应的离子方程式

  第一步:找出发生氧化还原反应的粒子:NO3-和FeS

  第二步:合理地预测产物:NO3-+FeS→NO↑+Fe3++S

  第三步:配电子:由于NO3-→NO是得到3e-;FeS→Fe3+和S是失去3e-,因此,得失电子已经相等了。

  第四步:配电荷:因为本题反应物是稀硝酸,肯定在酸性条件下,显然是用H+来配电荷,应该是加在反应物的一边,并且得加4个H+,即NO3-+FeS+4H+→NO↑+Fe3++S

  第五步:配原子:反应是遵循质量守恒定律的,因此反应前后,相应原子个数要相等,显然生成物的一边要加2个H2O,即NO3-+FeS+4H+→NO↑+Fe3++S+2H2O

  第六步:后期处理:由于溶液中不存在生成微溶性的或难溶性物质的可能,该拆的也已经拆了,所以不需要后期处理。最终的结果是:NO3- +FeS+4H+=NO↑+Fe3++S+2H2O

  

 (9)写出HNO3(稀)和Cu2S反应的离子方程式

  第一步:找出发生氧化还原反应的粒子:NO3-和Cu2S

  第二步:合理地预测产物:NO3-+Cu2S→NO↑+Cu2++S

  第三步:配电子:由于NO3-→NO是得到3e-;Cu2S→2Cu2+和S是失去4e-,因此,配平得失电子的结果是:4NO3-+3Cu2S→4NO↑+6Cu2+ +3S

  第四步:配电荷:因为本题反应物是稀硝酸,肯定在酸性条件下,显然是用H+来配电荷,应该是加在反应物的一边,并且得加16个H+,即4NO3-+3Cu2S+16H+→4NO↑+6Cu2++3S

  第五步:配原子:反应是遵循质量守恒定律的,因此反应前后,相应原子个数要相等,显然生成物的一边要加8个H2O,即4NO3-+3Cu2S+16H+→4NO↑+6Cu2++3S+8H2O

  第六步:后期处理:由于溶液中不存在生成微溶性的或难溶性物质的可能,该拆的也已经拆了,所以不需要后期处理,最终的结果是:4NO3-+3Cu2S+16H+=4NO↑+6Cu2++3S+8H2O

 (10)写出酸性条件下H2O2和FeSO4反应的离子方程式

  第一步:找出发生氧化还原反应的粒子:H2O2和Fe2+

  第二步:合理地预测产物:H2O2+Fe2+→H2O+Fe3+

第三步:配电子:由于H2O2→2H2O是得到2e-;Fe2+→Fe3+是失去1e-,因此,配平得失电子的结果是:H2O2+2Fe2+→2H2O+2Fe3+

  第四步:配电荷:因为本题明确地说明是在酸性条件下,显然是用H+来配电荷,应该是加在反应物的一边,并且得加2个H+,即H2O2+2Fe2++2H+→2H2O+2Fe3+

  第五步:配原子:反应是遵循质量守恒定律的,因此反应前后,相应原子个数要相等,经观察相应原子个数已经相等了。

  第六步:后期处理:由于溶液中不存在生成微溶性的或难溶性物质的可能,该拆的也已经拆了,所以不需要后期处理。最终的结果是:H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+

(责任编辑:化学自习室)
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